JPH0937269A

JPH0937269A - 画像圧縮装置

Info

Publication number: JPH0937269A
Application number: JP18884095A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Otsubo; 宏安大坪
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1995-07-25
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】画像のデジタル放送及びストレージメディア
記録等に有用な動き補償を利用した画像圧縮に適した画
像圧縮装置を提供する。【構成】動きベクトル（ＭＶ）の探索範囲を変更可能
なＭＶ検出手段３，４と、ＭＶ探索手段４より出力され
るＭＶベクトルの分布を求めるＭＶ分布検出手段５と、
該ＭＶ分布検出手段５から求めたＭＶ分布から最適な探
索領域を算出し算出した探索領域信号を該ＭＶ検出手段
３，４に供給するＭＶ探索領域制御手段６と、こうして
最適な領域範囲で求めた該ＭＶ探索手段４から出力され
るＭＶデータにより動き補償を利用した画像の符号化を
行う画像符号化手段１とを有する画像圧縮装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＶ電話や画像のデジ
タル放送ならびにデータストレージメディア記録等にお
けるデータ量の削減に有効な動き補償を利用した動画像
圧縮に適した画像圧縮装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体技術の急速な進歩、特に、
ＩＣ（Integrated Circuit）の製造プロセスの微細化に
より、集積可能な回路規模が増加すると共にまた回路の
高速化が実現された。これにより、以前では考えられな
かったディジタル画像処理をＩＣにおいて行うことが可
能になった。また、ディジタル画像処理が可能となるに
つれ、以前は音声にのみを伝送していた電話において動
画も同時に伝送するＴＶ電話や従来のアナログに比べよ
り高画質な画像の放送を実現するディジタルＴＶ放送な
らびにデータストレージメディアに画像を記録すること
等が検討された。しかし、電送路のデータ転送容量およ
びデータストレージメディアの記憶容量に限りがあるこ
とから、より少ないデータ転送速度または記憶容量で上
記のことを実現するため画像圧縮技術が検討され、分散
コサイン変換：ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）
等の優れた画像圧縮アルゴリズムが開発された。更に、
これに、動画像の時間軸方向の相関性を使った動き補
償：ＭＣ（Motion Compensation）を組み合わせたハイ
ブリッド符号化のＭＣ−ＤＣＴハイブリッド符号化アル
ゴリズムが開発された。このＭＣ−ＤＣＴハイブリッド
符号化として、ＴＶ電話を目的としたＨ．２６１、動画
像の放送およびデータストレージメディアへの記録を目
的としたＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Group）等
の規格が規格化され、現在実用化されてる。これらＭＣ
−ＤＣＴハイブリッド符号化は、従来技術として、例え
ば「最新ＭＰＥＧ教科書」第１頁〜第２２頁（アスキー
出版）等が知られている。

【０００３】このような動き補償を利用した符号化を実
現する場合、最も問題となるのが動き補償に使用する動
きベクトル：ＭＶ(Motion Vector)の検出である。この
動きベクトル検出は、動き補償を行う画像をある単位の
マクロブロック（通常は水平：１６画素×垂直：１６画
素）に領域分割して、この領域分割したマクロブロック
をテンプレートとして、参照する画面で最も差が少ない
部分を算出して行う。これは膨大な演算を必要とするた
めに、演算量を低減する様々なアルゴリズムが検討され
ている。この動きベクトルの検出アルゴリズムについて
は、例えば「画像符号化技術」第２６５頁〜第２８５頁
（オーム社）が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の動
き補償を利用した符号化においては、符号化のハード面
およびソフト面の負担を減少させるために、符号化の必
要な演算量のかなりの部分を占める動きベクトル検出に
おいて、様々なアルゴリズムが提案されている。しか
し、これらのアルゴリズムを使用した動きベクトル検出
では、演算量を減少させるたことから、探索領域のすべ
ての点でずれを算出するものではない。したがって、あ
る動画像においては、間違った動きベクトルを算出する
場合があり、復号化された画像のＳ／Ｎの低下をまねく
場合がある。また、このようなアルゴリズムを使用しな
い全探索アルゴリズムによっても、画像信号に含まれる
ノイズ等の影響により間違った動きベクトルを検出し
て、同様のＳ／Ｎ低下をまねく場合があるという問題が
あった。

【０００５】また、動き補償を利用した符号化において
は、必ずしも真実の動きベクトルを検出することが、効
率的な符号化を実現するとはいえない。なぜなら真実の
動きベクトルを検出し、これに基づき符号化しても、動
きベクトルに消費する符号量が増大し、画像自体に割り
当てることができる符号量を減少することになった場
合、トータルの画像のＳ／Ｎ低下を招くこととなるから
である。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、動きベクトルの誤検出の頻度を低減し、また、符号
化効率を高める動きベクトル検出を行うことにより、符
号化された画像のＳ／Ｎを改善することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像圧縮装置は、動き補償を利用した
符号化手段を、動きベクトルの探索範囲を変更可能な動
きベクトル検出手段と、該動きベクトル検出手段から出
力される動きベクトルを用いてベクトルの分布を求める
動きベクトル分布検出手段と、該動きベクトル分布検出
手段から求めた動きベクトル分布から最適な探索領域を
算出し、該算出した探索領域信号を前記動きベクトル検
出手段へ供給する動きベクトル探索領域制御手段と、前
記動きベクトル探索領域制御手段から出力される動きベ
クトルにより動き補償を利用した画像の符号化を行う画
像符号化手段とにより構成される。

【０００８】可変動きベクトル検出手段は、ある探索領
域において動きべクトルの検出を行い、この検出した動
きベクトルを動きベクトル分布検出手段および動き補償
を利用した画像符号化手段へ供給する。

【０００９】動きベクトル分布検出手段は、供給された
動きベクトルから１画面または１画面を幾つかのブロッ
クに領域分割した各ブロック毎にその動きベクトルの分
布を求め、求めた動きベクトルの分布情報を動きベクト
ル探索領域制御手段に供給する。

【００１０】動きベクトル探索領域制御手段は、供給さ
れた動きベクトルの分布情報から最適な動きベクトルの
探索領域を求め、探索領域制御信号を可変動きベクトル
検出手段に供給する。この際、動きベクトル分布検出手
段において、１画面を幾つかのブロックに領域分割して
動きベクトルの分布を求めた場合は、分割した各ブロッ
ク毎に最適な探索領域を算出して、各ブロック毎の探索
領域制御信号を、可変動きベクトル検出手段に供給す
る。

【００１１】また動き補償を利用した画像符号化手段で
は、可変動きベクトル検出手段から供給された動きベク
トルに基づき動画像の符号化を行う。

【００１２】以上の手段から構成された画像圧縮装置に
よって、可変動きベクトル検出手段では、常に好適な動
きベクトルの探索領域で動きベクトルの検出を行うこと
ができ、さらに、動き補償を利用した画像符号化手段で
は、この好適な動きベクトルの探索範囲で検出した動き
ベクトルに基づき符号化を行うので、効率の良い符号化
を行うことができ、符号化された画像のＳ／Ｎを改善す
ることができる。

【００１３】さらに、可変動きベクトル検出手段におい
て、前述した動きベクトル探索に必要な演算量を低減す
るようなアルゴリズムを用いることによって、本来の動
きベクトルが、ある領域でのみ動き検出を行うことか
ら、誤検出の頻度が減少して符号化された画像のＳ／Ｎ
が改善される。また、階層探索等のアルゴリズムを用い
て動きベクトルを検出している場合には、供給された探
索領域制御信号によって、与えられた探索領域が狭いと
き、粗探索の階層探索において探索点のステップを小さ
くすることで、動きベクトル検出の誤検出の頻度がさら
に減少して、より符号化された画像のＳ／Ｎを改善する
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下、図１〜４を用いて本発明に係る画像圧
縮装置の実施例を説明する。図１は、本発明に係る画像
圧縮装置の第１の実施例の全体構成図である。本実施例
において、本発明に係る画像圧縮装置は、動き補償を利
用した画像符号化手段１と、メモリ２と、動き評価（Ｍ
Ｅ）手段３と、動きベクトル（ＭＶ）探索手段４、動き
ベクトル（ＭＶ）分布検出手段５と、探索領域制御手段
６から構成される。動き評価手段と動きベクトル探索手
段とで動きベクトル検出手段を構成している。前記画像
符号化手段１は、入力処理部１１と、メモリ制御部１２
と、判定部１３と、離散コサイン変換器（ＤＣＴ）１４
と、量子化器（ＱＮＴ）１５と、可変長符号化器（ＶＬ
Ｃ）１６と、逆量子化器（ＩＱＮＴ）１７と、逆離散コ
サイン変換器（ＩＤＣＴ）１８とからなる。また画像符
号化手段１は、画像入力端子１０及び符号化された動画
像を出力するビットストリーム出力端子１９と、加算器
２０と、選択スイッチ２１を有する。

【００１５】入力処理手段１１は、入力された動画像信
号をフォーマット変換すると共に前フィルター処理を行
なう。メモリ制御手段１２は、原画像データおよび参照
画像データのメモリ２への書込みおよび読出しを制御す
ると共に、これらのデータの読出しに当たってマクロブ
ロックデータとして読み出す読出制御を行なう。判定手
段１３は、メモリ２から読み出された原画像マクロブロ
ックデータと参照画像マクロブロックデータから、この
データがフレーム内の原画像データ（Intra）であるか
それとも原画像と参照画像のフレーム間の差分データ(I
nter)であるかのIntra/Inter判定、および、動き補償の
必要性の有無、ならびに、符号化するかどうか等の判定
を行う。分散コサイン変換手段１４と量子化手段１５
は、それぞれ、判定手段からの画像信号を分散コサイン
変換（ＤＣＴ）し、量子化する。逆量子化手段１７と逆
分散コサイン変換手段１８は、それぞれ、量子化された
画像信号を逆量子化し、逆分散コサイン変換する。

【００１６】以下、第１の実施例に係る画像圧縮装置の
動作を説明する。まず、符号化を行う動画像信号Ｄ１
を、入力端子１０を介して入力処理部１１に供給する。

【００１７】入力される画像信号Ｄ１のフォーマット
は、符号化する画像信号のフォーマットと必ずしも一致
していない。たとえば、画像符号化手段１がＨ．２６１
とすれば、符号化を行う画像信号はＣＩＦ（Common Int
ermediate Format：３５２×２８８画素）またはＱＣＩ
Ｆ（Quarter CIF：１７６×１４４画素)の４：２：０の
フォーマットのノンインターレース画像（フレームレー
トは３０Frame/s以下）である。また画像符号化手段１
がＭＰＥＧ１では、ＳＩＦ（Source Input Format：３
５２×２４０画素）４：２：０のフォーマットのノンイ
ンターレース画像（フレームレートは３０Frame/s）で
ある。しかし一般に入力される画像信号Ｄ１のフォーマ
ットは、ＰＡＬ、ＮＴＳＣ等の４：２：２のフォーマッ
トのインターレース画像であり、フィールドレートがお
よそ６０Field/sである。したがって、符号化する前
に、入力画像信号Ｄ１のフォーマットから符号化方式に
適合した画像フォーマットに変換する必要がある。

【００１８】入力処理部１１は、このフォーマット変換
を行うと共に、画像の符号化効率を高めるための前フィ
ルター処理を行った後、このフォーマット変換された動
画像信号（原画像データ）Ｄ２をメモリ制御部１２へ供
給する。

【００１９】フォーマット変換または前フィルター処理
を施した画像信号（原画像データ）Ｄ２を受けたメモリ
制御部１２は、供給された原画像データＤ２をメモリ２
へ供給し記憶するとともに、後述する動き補償に必要な
逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ：Inverse DCT）器１８
から供給される参照画像（または、再生画像：Reconstr
ucted Picture）データＤ９をメモリ２へ供給し記憶す
る制御を行なう。また、このメモリ制御部１２は、動き
ベクトル検出に使用するテンプレート及び探索領域に対
応する参照画像データＤ９からなるマクロブロックデー
タＤ１０をメモリ２から読み出す読出制御を行ない、動
き評価手段３へ供給する。さらに、メモリ制御手段１２
は、符号化時に必要となる符号化する原画像データＤ２
及び参照画像データＤ９のマクロブロックデータＤ１０
の読出制御を行い、読み出したテンプレート及び探索領
域に対応する参照画像信号と符号化する原画像信号のマ
クロブロックデータＤ４を判定部１３へ供給する。

【００２０】ここで、符号化時に必要となる該参照画像
データのマクロブロックデータＤ１０，Ｄ４は、後述の
動きベクトル探索手段４で求めた動きベクトルが示すマ
クロブロックデータＤ１２である。

【００２１】動き評価（ＭＥ評価）手段３は、メモリ２
から読み出されたテンプレートとこのテンプレートの探
索領域に対応する参照画像からなる参照画像マクロブロ
ックデータＤ１０について、各探索点との「ずれ（ディ
ストーション：歪）」を算出し、全探索点のずれデータ
Ｄ１１を動きベクトル探索（ＭＶ探索）手段４に供給す
る。テンプレートは、メモリ２から読み出す画像の探索
領域を規定する。

【００２２】動きベクトル探索手段４は、後述する手法
によって得られた探索領域制御手段６から供給される探
索領域制御信号Ｄ１６によって示される探索領域内にお
いて、動きベクトルの探索点において「ずれ」が最少と
なる点を探索して、この「ずれ」が最少となる点の動き
ベクトルを算出し、動きベクトル分布検出手段５と判定
部１３に動きベクトルＤ１２を供給する。

【００２３】動きベクトル分布検出手段５では、動きベ
クトル探索手段４から供給された動きベクトルＤ１２を
１画面全体または幾つかに領域分割されたブロック毎に
動きベクトルの分布を求め、この動きベクトル分布情報
Ｄ１４を探索領域制御手段６に供給する。

【００２４】探索領域制御手段６では、動きベクトル分
布検出手段５から与えられた１画面全体または幾つかに
領域分割されたブロック毎の動きベクトル分布情報Ｄ１
４から、各動きベクトルがほぼ含まれる探索領域（この
探索領域の全体に対する割合はあらかじめ設定するもの
とし、例えば９５％の動きベクトルが含まれるものとす
る。）を求め、動きベクトル探索手段４に探索領域制御
信号Ｄ１６として探索領域を供給する。ここで、画像の
Ｓ／Ｎが悪い等の理由で動きベクトルのばらつきが大き
くなった場合には、正確な動きベクトル探索ができてい
ないものと判断し、動きベクトルに消費する符号量の増
加を防ぐため、あらかじめ設定していた領域に探索範囲
を制限する。また、探索領域制御手段６は、探索領域制
御信号Ｄ１５を画像符号化手段１へ供給する。

【００２５】ここで、画像中の動きベクトルの探索領域
を図２、図３を用いて説明する。図２、図３は、外枠で
示される最大の動きベクトルの探索領域３１内で、探索
領域を制限したときの斜線で示された探索領域３２を示
している。図２は、動きベクトル分布検出手段５によっ
て検出した動きベクトルの分布Ｄ１４が、垂直方向にの
み狭い探索領域Ａ３２内に入っている場合である。この
動きベクトル分布情報Ｄ１４を受けた探索領域制御手段
６は、動きベクトル探索手段１４での探索領域が探索領
域Ａ３２となるように探索領域制御信号Ｄ１６を動きベ
クトル探索手段４に供給して、次の動きベクトル探索で
は、探索領域Ａとなるように探索領域を制限する。

【００２６】図３は、動きベクトル分布検出手段５によ
って検出した動きベクトルの分布Ｄ１４が垂直方向およ
び水平方向ともに狭い探索領域Ｂ３２内に入っている場
合である。この動きベクトル分布情報Ｄ１４を受けた探
索領域制御手段６は、動きベクトル探索手段１４での探
索領域が探索領域Ｂ３２となるように探索領域制御信号
Ｄ１６を動きベクトル探索手段４に供給して、次の動き
ベクトル探索では、探索領域Ｂとなるように探索領域を
制限する。

【００２７】このようにして検出された動きベクトルＤ
１２は、メモリ制御部１２に供給されて参照画像の読み
出しに際して探索領域を制限するために使用され、さら
に判定部１３に供給される。

【００２８】判定部１３には、上述したメモリ制御部１
２から読み出された符号化を行う原画像のマクロブロッ
クデータＤ４と、検出した動きベクトルに対応する参照
画像のマクロブロックデータＤ１０が入力される。判定
部１３は、この原画像マクロブロックデータＤ４と参照
画像マクロブロックデータＤ１０から、このデータがフ
レーム内の原画像データ（Intra）であるかそれとも原
画像と参照画像のフレーム間の差分データ(Inter)であ
るかのIntra/Inter判定、および、動き補償の必要性の
有無、ならびに、符号化するかどうか等の判定を行い、
符号化を行う場合には、原画像データ（Intra）または
原画像と参照画像の差分データ（Inter）（原画像／差
分データ）Ｄ５を分散コサイン変換器１４に供給する。
動き保証の有無および符号化するかどうかの判定は、鵜
後木部黒津探索手段４からの動きベクトルＤ１２によっ
て行なう。

【００２９】分散コサイン変換器１４では、供給された
原画像／差分データＤ５を分散コサイン（ＤＣＴ）変換
し、分散コサイン変換された分散コサインデータＤ６を
量子化器１５に供給する。

【００３０】量子化器１５では、分散コサイン変換器１
４から供給された離散コサインデータＤ６を所定のビッ
トレートにあった量子化ステップによって量子化（ＱＮ
Ｔ）し、量子化された量子化データＤ７を可変長符号化
器１６及び逆量子化器１７に供給する。

【００３１】可変長符号化器１６では、供給された量子
化データＤ７を、規格に基づきハフマン符号化等によっ
て可変長符号化（ＶＬＣ）を行い、出力端子１９からビ
ットストリーム信号として動画像信号Ｄ１７を出力す
る。

【００３２】一方、逆量子化器１７では、量子化器１５
から供給された量子化データＤ７を量子化時の量子化ス
テップに基づき逆量子化（ＩＱＮＴ）し、逆量子化した
ＤＣＴ係数データＤ８を逆分散コサイン変換器（ＩＤＣ
Ｔ）１８に供給する。よってこの逆量子化器１７と逆分
散コサイン変換器１８はローカルデコード変換として機
能する。

【００３３】逆分散コサイン変換器ＩＤＣＴ１８では、
逆量子化器１７から供給されたＤＣＴ係数データＤ８を
逆分散コサイン変換して、参照画像データＤ９を得て、
メモリ制御部１２に供給する（Ｄ９）。

【００３４】メモリ制御部１２では、符号化したマクロ
ブロックが原画像データの符号化である場合は、逆量子
化器１７から供給されたデータＤ８をそのままメモリ２
に書き込み、また、符号化したマクロブロックが差分デ
ータの符号化である場合には上記メモリ２から読み出し
た参照画像のマクロブロックと逆分散コサイン変換器Ｉ
ＤＣＴ１８から供給された信号をスイッチ２１の切り換
えによって加算器２０で加算して、その参照画像データ
Ｄ９をメモリ２に書き込み、参照画像の更新を行う。

【００３５】なお、動きベクトルの１画面中のすべての
マクロブロックの動きベクトルの探索を行なうことで、
全１画面または幾つかの領域に分割されたブロックの動
きベクトルの分布を求めることができ、これから上述の
探索領域制御手段６が探索領域を決定する。

【００３６】さらに、動きベクトルの領域の分布を求め
た画面より、時間的または符号化のタイミングがそれ以
降になる画面の動きベクトル探索時において、探索領域
制御手段６が動きベクトル探索手段４に探索領域制御信
号Ｄ１６を供給して、動きベクトルの探索領域を制限す
る。

【００３７】以上説明したとおり、常に適切な探索領域
の範囲で動きベクトルの探索を行うので、動きベクトル
のばらつきを押さえることができ、動きベクトルに消費
する符号量を減らすことができるとともに、ＤＣＴ係数
により多くの符号を割り当てることができ、トータルの
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。

【００３８】図４は、本発明に係る画像圧縮装置の他の
実施例の全体構成図を示したものである。図４におい
て、図１に示したブロック図と同様の機能をもつ部分に
対しては同一の記号を付し、その説明を省略する。本実
施例において、先の第１の実施例と異なる箇所は、動き
ベクトル探索において前述した可変動きベクトル検出時
に演算量を低減するアルゴリズムを用いた点であり、即
ち、前記探索領域制御手段６が、探索領域制限において
動きベクトル探索手段４だけではなく動き評価手段３を
も制御するように構成している点である。

【００３９】以下に演算量を低減する動きベクトルアル
ゴリズムについてその動作を説明する。まず、探索時に
ある代表の探索点（以下、評価点という。）に対して粗
く評価を行い、次にこの評価点で最も有力な候補点（一
般に、ずれが最小値となる評価点）を選択して、さらに
この候補点の回りの探索点を評価して最終的な動き補償
を行う点を決定する。これをリファイン操作という。

【００４０】本実施例においては、探索領域制御手段６
が、動きベクトル分布検出手段５から送られてきたベク
トルの分布情報Ｄ１４を用いてベクトルの分布状態を判
断し、動きベクトルの分布が最大の探索領域３１より狭
い領域３２に分布している場合、動き評価手段３が処理
できる範囲で粗い探索における探索点の密度を上げるよ
うに制御する。この手法によれば、動きベクトルの分布
範囲が狭い場合、探索の精度を向上することができ、上
述の演算量を低減するようにした動きベクトルアルゴリ
ズムを利用した際に問題となる動きベクトルの誤検出の
頻度を低減することができ、符号化した画像のＳ／Ｎを
より向上させることができる。

【００４１】図５、図６を用いて上記の階層探索による
評価法の動作を具体的に説明する。図５はテンプレート
の粗評価（跳び探索）の手法を示しており、図６は、前
記粗評価に基づくより細かな評価の仕方を示している。
図において、○印はそれぞれ画素（ｐｉｘｅｌ）を示し
ており、その上に重ねられた×印は、探索の対象となら
ない画素を示している。図５においては、例えば、４×
４の画素からなるマクロブロックＡ内にマクロブロック
Ａを代表する４つの画素（Ｐ₁₁，Ｐ₁₃，Ｐ₃₁，Ｐ₃₃）を
評価点として設定し、この代表点について動きの評価を
行ない、当該マクロブロック内の他の画素については、
動きの検索を行なわない。このことによって、評価点を
粗く設定することができ、有力な候補点がどの近傍にあ
るかを容易に検出することができる。

【００４２】例えば、いま、動きベクトルの探索を、階
層探索で行い、最初の粗い探索を図５で示すように、×
で示した部分に対しての評価は行わず、それ以外の部
分、即ち、水平方向および垂直方向に代表する２画素
（２ｐｉｘｅｌ）ごと（Ｐ₁₁−Ｐ₁₃，Ｐ₁₁−Ｐ₃₁）に探
索を行い、その結果に基づいてリファイン操作を行うア
ルゴリズムを利用した場合を考える。最初の階層の粗探
索によって、動きベクトルの分布領域３２が水平垂直共
に最大の探索領域３１の半分の範囲にあると判定された
とき、図６に示すように、整数画素（１ｐｉｘｅｌ）の
精度で探索するように探索領域制御部６が動き評価手段
３を制御して最終的な動き補償を行う点を決定する。

【００４３】この結果、このときの動きベクトルの誤検
出は大幅に減少し、探索精度は改善できる。また、水平
方向または垂直方向どちらかの動きベクトルの分布が最
大の探索範囲の半分以下になった場合も同様に、水平方
向または垂直方向のどちらかの動きベクトルの分布が最
大の探索範囲の半分以下になった方向に対して、最初の
階層の探索において整数画素周期の探索点について評価
を行うことで、やはり動きベクトルの探索精度を向上す
ることできる。このように一番ずれの小さい評価点を中
心とする領域に対して整数画素の精度で探索することに
よって動きベクトルの誤検出を抑えながら演算量を低減
することができる。

【００４４】さらに、動き評価を、ディジタル信号プロ
セッサ（Digital Signal Processor)等を用いて行う場
合、動きベクトルの分布が狭い領域において狭い探索領
域のみ探索することによって、この領域での演算量を減
らすことができ、一方動きベクトルの分布が広い領域で
はより多くの演算を行えるようになり、より広い範囲の
動きベクトル探索ができるので、さらに高精度の動きベ
クトルの探索を行える。これにより、符号化された画像
のＳ／Ｎ比はさらに改善される。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動き補償を利用した画像圧縮において、動きベクトルに
消費する符号量を低減でき、好適な符号化効率が選られ
るとともに、階層探索等のアルゴリズムを利用した動き
ベクトル検出手段においての誤検出の頻度を減少するこ
とにより検出精度を高め、画質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像圧縮装置の全体構成図（第１
の実施例）。

【図２】動きベクトルの探索領域制御を示した図（その
１）。

【図３】動きベクトルの探索領域制御を示した図（その
２）。

【図４】本発明に係る画像圧縮装置の全体構成図（第２
の実施例）。

【図５】動きベクトルの探索領域制御における探索の仕
方（粗探索）を示した図。

【図６】動きベクトルの探索領域制御における探索の仕
方（精探索）を示した図。

【符号の説明】

１動き補償を利用した画像符号化手段２メモリ３動き評価手段４動きベクトル探索手段５動きベクトル分布検出手段６探索領域制御手段７可変動きベクトル検出手段１０画像入力端子１１入力処理部１２メモリ制御部１３判定部１４離散コサイン変換器１５量子化器１６可変長符号化器１７逆量子化器１８逆離散コサイン変換器１９ビットストリーム出力端子３１，３２探索領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動き補償を利用した画像圧縮装置におい
て、動きベクトルの探索範囲を変更可能な動きベクトル検出
手段と、該動きベクトル検出手段から出力される動きベクトルを
用いてベクトルの分布を求める動きベクトル分布検出手
段と、該動きベクトル分布検出手段によって求めた動きベクト
ルの分布から最適な探索領域を算出し、算出した探索領
域信号を前記動きベクトル検出手段に供給する動きベク
トル探索領域制御手段と、該動きベクトル探索手段から出力される動きベクトルを
用いて動き補償を利用した画像の符号化を行う画像符号
化手段とにより構成されることを特徴とする画像圧縮装
置。
【請求項２】動き補償を利用した画像圧縮装置におい
て、符号化を行う領域のテンプレートと参照画像の領域との
誤差を各探索点で算出し、得られた評価情報を出力する
動き評価手段と、該動き評価手段が出力する評価情報のうち、可変の探索
領域内の探索点の該評価情報を用いて動きベクトルを決
定し、決定した動きベクトルを出力する動きベクトル探
索手段と、該動きベクトル探索手段から出力される動きベクトルを
用いてベクトルの分布を求める動きベクトル分布検出手
段と、該動きベクトル分布検出手段により求めた動きベクトル
分布情報を用いて最適な探索領域を算出し、算出した探
索領域信号を前記動きベクトル探索手段に供給する動き
ベクトル探索領域制御手段と、該動きベクトル探索領域制御手段から出力される動きベ
クトルにより動き補償を利用した画像の符号化を行う画
像符号化手段とにより構成されることを特徴とする画像
圧縮装置。
【請求項３】動き補償を利用した画像圧縮装置におい
て、探索の手法および探索の範囲が異なる複数の探索手段を
具備し、外部からの探索手段選択信号により選択的に該
それぞれの探索手段によって、各探索点における符号化
を行う領域のテンプレートと参照画像の領域との誤差を
算出し、得られた評価情報を出力する動き評価手段と、該動き評価手段が出力する評価情報のうち、可変の探索
領域内の探索点の該評価情報を用いて動きベクトルを決
定し、決定した動きベクトルを出力する動きベクトル探
索手段と、該動きベクトル探索手段から出力される動きベクトルを
用いてベクトルの分布を求める動きベクトル分布検出手
段と、該動きベクトル分布検出手段によって求めた分布情報を
用いて最適な探索領域を算出し、算出した探索領域信号
を前記動きベクトル探索手段へ供給するとともに、該最
適な探索領域に対応して前記動き評価手段の前記複数の
探索手段から最適な探索手段を選択して探索手段選択信
号を前記動き評価手段へ供給する動きベクトル探索領域
制御手段と、該動きベクトル探索手段から出力される動きベクトルに
より動き補償を利用した画像の符号化を行う画像符号化
手段とにより構成されることを特徴とする画像圧縮装
置。